NO334548B1

NO334548B1 - Device with radial partition, especially for stopping propagation of a radial bulb in a double wall pipe designed at great depths

Info

Publication number: NO334548B1
Application number: NO20014071A
Authority: NO
Inventors: Bill George Louis; Mike Bell
Original assignee: Technip France
Priority date: 2000-01-24
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2014-04-07
Also published as: US6513551B2; FR2804197B1; FR2804197A1; WO2001055630A1; BR0104150A; BR0104150B1; US20030047227A1; EP1165997A1; AU778864B2; EP1165997B1; ATE269505T1; DE60103815D1; OA11845A; US20010012476A1; AU3183401A; US6701967B2; NO20014071L; NO20014071D0

Abstract

A device for arresting the propagation of a buckle appearing on an outer tube of a double-walled rigid pipe intended to transport hydrocarbons and consisting of two coaxial tubes. The double-walled pipe is of the reelable type and intended for very great depths and consists of a thick and rigid annular transverse partition fastened to the inner tube and to the outer tube. The partition is joined to the outer tube and to the inner tube by way of an outer and inner sleeve having the same diameter as the outer and inner tubes and fastened to the latter.

Description

ANORDNING MED RADIALSKILLEVEGG, SPESIELT FOR Å STOPPE FORPLANTNING AV EN RADIALBULE I ET DOBBELTVEGGSRØR BEREGNET PÅ STORE DYP DEVICE WITH RADIAL PARTITION WALL, PARTICULARLY FOR STOPPING THE PROPAGATION OF A RADIAL BULGE IN A DOUBLE-WALL PIPE INTENDED AT GREAT DEPTH

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning med en radialskillevegg, spesielt for å stoppe forplantningen av en radialbule i et dobbeltveggsrør bestående av to, henholdsvis indre og ytre, koaksiale metallrør atskilt av et ringrom, idet dette rør er et stivt rør for transport av fluider som for eksempel hydrokarboner, og er beregnet på meget store dyp. The present invention relates to a device with a radial dividing wall, in particular to stop the propagation of a radial bulge in a double-walled tube consisting of two, respectively inner and outer, coaxial metal tubes separated by an annulus, this tube being a rigid tube for the transport of fluids which for for example hydrocarbons, and is intended for very great depths.

Et stivt rør legges normalt på sjøbunnen fra en såkalt rørleggingsmåler. Leggingen kalles S-legging når røret antar form av en S mellom rørleggingsmåleren og sjøbun-nen, og den kalles J-legging når røret antar form av en J. I sistnevnte tilfelle anordnes en føringsrampe på rørleggingsmåleren, hvilken rampe enkelte ganger kan være delvis neddykket i vannet. A rigid pipe is normally laid on the seabed from a so-called pipe laying meter. The laying is called S-laying when the pipe takes the shape of an S between the pipe-lay gauge and the seabed, and it is called J-laying when the pipe takes the shape of a J. In the latter case, a guide ramp is arranged on the pipe-lay gauge, which ramp can sometimes be partially submerged in the water.

Det stive rør som skal legges, oppbevares på rørleggingsmåleren, enten i rørseksjoner med en gitt, men relativt kort lengde, hvor rørseksjonene sammenføyes etter hvert The rigid pipe to be laid is stored on the pipe laying gauge, either in pipe sections of a given but relatively short length, where the pipe sections are joined together

som rørleggingen finner sted, eller det vikles i stor lengde på en trommel, idet røret da vikles av nevnte trommel under leggeoperasjonen. Disse leggeoperasjoner beskrives i API(American Petroleum Institute)-dokumentet "Recommended Practice 17 A" ("Anbe-falt praksis 17A") fra 1987. as the pipe laying takes place, or it is wound in a large length on a drum, as the pipe is then wound by said drum during the laying operation. These laying operations are described in the API (American Petroleum Institute) document "Recommended Practice 17 A" ("Recommended practice 17A") from 1987.

Når røret har forlatt måleren, og mens nevnte rør legges, er det viktig at sistnevnte ikke gjennomgår noen plastisk deformasjon ved bøying, noe som ville resultere i ovalisering av røret, idet nevnte ovalisering forårsaker et "svakt singulærpunkt" som vil kunne bidra til initiering av en kollaps. I tillegg kan det hydrostatiske trykk som utøves mot røret når røret er lagt på sjøbunnen ved store vanndybder (typisk større enn 300 m og eventuelt opp til 2000 m eller mer), være tilstrekkelig til å initiere en radialbule som har en tendens til å forplante seg som en bølge langs røret i begge retninger. Bulen vil selvsagt fortrinnsvis dannes ved et "svakt singulærpunkt" når et slikt eksiste-rer på røret. Når bulen oppstår, er det derfor nødvendig å skifte ut i det minste den seksjon eller del av røret som omfatter det deformerte eller sammenfalne område. Buleforplantingstrykket er gitt ved formelen: When the pipe has left the gauge, and while said pipe is being laid, it is important that the latter does not undergo any plastic deformation during bending, which would result in ovalization of the pipe, as said ovalization causes a "weak singular point" which could contribute to the initiation of a collapse. In addition, the hydrostatic pressure exerted against the pipe when the pipe is laid on the seabed at great water depths (typically greater than 300 m and possibly up to 2000 m or more) may be sufficient to initiate a radial bulge which tends to propagate like a wave along the pipe in both directions. The bulge will of course preferably form at a "weak singular point" when such exists on the pipe. When the bulge occurs, it is therefore necessary to replace at least the section or part of the pipe that includes the deformed or collapsed area. The bulge propagation pressure is given by the formula:

hvor aoer stålets flytespenning, T er rørtykkelsen og D er rørets utvendige diameter. For å stå imot forplantningen av en bule, må det tilsvarende trykk være større enn det hydrostatiske trykk. where ao is the yield stress of the steel, T is the pipe thickness and D is the outside diameter of the pipe. To resist the propagation of a bulge, the corresponding pressure must be greater than the hydrostatic pressure.

For å forhindre forplantning av en lokal bule eller lokale buler, er det foreslått å forsy-ne røret med visse anordninger eller innretninger kalt bulestoppere. API Recommended Practice lill gir ulike anbefalinger og formler som angir fra hvilke dybder sper-rene anbefales, er nødvendige eller helt uunnværlige. In order to prevent the propagation of a local bulge or local bulges, it is proposed to provide the pipe with certain devices or devices called bulge stoppers. The API Recommended Practice lill provides various recommendations and formulas that indicate from which depths the barriers are recommended, necessary or absolutely indispensable.

Slike anordninger foreslås først og fremst i sammenheng med stive enkeltveggsrør. Such devices are primarily proposed in connection with rigid single-wall pipes.

Ifølge en første løsning plasseres en sylinder inne i røret. Således foreslås det i According to a first solution, a cylinder is placed inside the pipe. Thus it is proposed in

US 3 747 356 å kople en sylinder til en kabel, å feste sylinderen inne i en rørseksjon og deretter samtidig vikle av røret og kabelen, slik at sylinderen holdes i rørseksjonen mens denne legges, til røret kommer i kontakt med sjøbunnen. Sylinderen bringes så opp igjen, slik at den kan anbringes i en ny rørseksjon som skal legges, hvilken føyes sammen med den foregående seksjon. Følgelig vil enhver bule som i all sannsynlighet under legging av røret ville kunne oppstå mellom rørleggingsmåleren og sjøbunnen, umiddelbart bli stoppet, og derfor ikke få lov til å forplante seg langs rørseksjonene. Et slikt arrangement fremskaffer imidlertid ingen løsning eller effektivitet når det gjelder å stoppe buler som det er rimelig å tro kan forplante seg etter at røret omsider er lagt på sjøbunnen. US 3,747,356 to connect a cylinder to a cable, to fasten the cylinder inside a pipe section and then simultaneously unwind the pipe and cable, so that the cylinder is held in the pipe section while it is laid, until the pipe comes into contact with the seabed. The cylinder is then brought up again, so that it can be placed in a new pipe section to be laid, which is joined together with the previous section. Consequently, any bulge that could in all likelihood occur between the pipe laying gauge and the seabed during the laying of the pipe will be immediately stopped, and therefore not allowed to propagate along the pipe sections. However, such an arrangement does not provide any solution or efficiency when it comes to stopping bulges which it is reasonable to believe may propagate after the pipe is finally laid on the seabed.

Ifølge en andre løsning benyttes en innvendig, eller fortrinnsvis utvendig, forsterk - ningsmansjett (eventuelt i to deler, hvor den utgjør et "rørklammer"). Således foreslås det i US 3 768 269 at rørets stivhet økes lokalt ved å plassere forsterkningsmansjetter med jevne mellomrom, for eksempel med mellomrom på mellom 100 m og 500 m, hvor disse forsterkningsmansjetter har en lengde på mellom 1 m og 2,5 m. En slik løsning gjelder kun for rør som legges i seksjoner, siden forsterkningsmansjettene kan monteres og festes til rørseksjonen på fabrikken, og deretter transporteres til legge-stedet ved hjelp av rørleggingsmåleren. Når røret er langt og er viklet på en oppbeva-ringstrommel, blir det praktisk talt umulig å vikle røret med forsterkningsmansjetter på en trommel, siden disse ville medføre rette eller nesten rette partier som ikke kan deformeres når røret vikles på oppbevaringstrommelen. For å avhjelpe dette problem kan det tenkes at forsterkningsmansjettene kan monteres og festes under leggeopera sjonen. Da ville det imidlertid bli nødvendig å avbryte leggingen med jevne mellomrom for å montere og feste forsterkningsmansjettene. Ifølge en alternativ løsning som er kjent gjennom dette samme patent eller gjennom dokumenter GB 1 383 527 eller US 5 458 441, kan den lokale forsterkning være i form av en tykkere mellomliggende hylse sveiset til endene av røret. According to a second solution, an internal, or preferably external, reinforcement sleeve is used (possibly in two parts, where it forms a "pipe clamp"). Thus, it is proposed in US 3 768 269 that the pipe's stiffness is increased locally by placing reinforcement sleeves at regular intervals, for example at intervals of between 100 m and 500 m, where these reinforcement sleeves have a length of between 1 m and 2.5 m. this solution only applies to pipes that are laid in sections, since the reinforcement sleeves can be assembled and attached to the pipe section at the factory, and then transported to the laying site using the pipe laying meter. When the pipe is long and is wound on a storage drum, it becomes practically impossible to wind the pipe with reinforcement sleeves on a drum, since these would result in straight or almost straight sections that cannot be deformed when the pipe is wound on the storage drum. To remedy this problem, it is conceivable that the reinforcement cuffs can be fitted and fixed during the laying operation. However, it would then be necessary to interrupt the laying at regular intervals to mount and fasten the reinforcement sleeves. According to an alternative solution known through this same patent or through documents GB 1 383 527 or US 5 458 441, the local reinforcement can be in the form of a thicker intermediate sleeve welded to the ends of the pipe.

Ifølge en tredje løsning benyttes en spiralstang på rørets yttervegg. For å gjøre det mulig å vikle røret på en trommel, foreslår derfor US 4 364 692 at en stang vikles tett rundt røret for å danne et visst antall vindinger som i sine ender kan sveises til stang-en og/eller til røret. According to a third solution, a spiral rod is used on the outer wall of the tube. In order to make it possible to wind the pipe on a drum, US 4 364 692 therefore suggests that a rod is wound tightly around the pipe to form a certain number of turns which can be welded at their ends to the rod and/or to the pipe.

Ifølge en annen utførelse kan vindingene være enkeltvindinger ved å sveise endene av disse og anbringe dem med jevne mellomrom langs den del av røret som skal forster-kes. Så lenge røret er et enkeltveggsrør, kan økningen i diameteren av de forsterkede partier være akseptabel. Når røret er av den dobbelveggete type eller rør-i-rørtypen, det vil si at det omfatter et ytre rør eller foringsrør som er satt på utsiden av det indre rør, er imidlertid økningen i diameteren av foringsrøret uakseptabel ved transport og lagring av lange lengder av dobbeltveggsrør. According to another embodiment, the windings can be single windings by welding the ends of these and placing them at regular intervals along the part of the pipe to be reinforced. As long as the pipe is a single wall pipe, the increase in the diameter of the reinforced portions may be acceptable. However, when the pipe is of the double-walled type or pipe-in-pipe type, that is, it comprises an outer pipe or casing that is placed on the outside of the inner pipe, the increase in the diameter of the casing is unacceptable during long-length transport and storage of double-walled pipes.

I tillegg egner ikke løsningene seg som anbefales i de ovennevnte dokumenter, når det stive rør som skal legges, fabrikkeres i lange lengder på land og deretter vikles på en trommel på rørleggingsmåleren, ettersom de gjør bruk enten av lange forsterkningsmansjetter med en lengde på omkring 1 til 2,5 m, som i US 3 768 209, eller vik-lingen av en forsterkningsstang rundt det stive rør, som i US 4 364 692. In addition, the solutions recommended in the above-mentioned documents are not suitable when the rigid pipe to be laid is fabricated in long lengths on land and then wound on a drum on the pipe laying gauge, as they use either long reinforcement sleeves with a length of about 1 to 2.5 m, as in US 3 768 209, or the winding of a reinforcing rod around the rigid tube, as in US 4 364 692.

Med det formål å løse disse problemer og å oppnå et dobbeltveggsrør som kan vikles trass i forplantningsstopperene, har nærværende søker allerede foreslått spesielle anordninger. With the aim of solving these problems and to obtain a double-walled tube which can be wound despite the propagation stoppers, the present applicant has already proposed special devices.

Ifølge søknad FR 99/08540 er en del av et fleksibelt rør sveiset til innerveggen av det ytre rør for å danne en fleksibel forplantningsstopper. According to application FR 99/08540, a part of a flexible tube is welded to the inner wall of the outer tube to form a flexible propagation stopper.

Ifølge søknad FR 99/15216 består forplantningsstopperen av et ringformet rom fylt med harpiks som injiseres før eller under leggingen, og som kun kan herdes etter leggingen dersom lengden av rommet for harpiksen er for stor til å muliggjøre vikling i herdet tilstand. According to application FR 99/15216, the propagation stopper consists of an annular space filled with resin which is injected before or during laying, and which can only be hardened after laying if the length of the space for the resin is too large to enable winding in the hardened state.

Innenfor området dobbeltveggede metallrør er det kjent ulike innretninger som plasseres mellom det indre og det ytre koaksiale rør, og som ikke er beregnet å skulle stoppe forplantningen av en bule, men heller danne rom, gjøre tjeneste som av- standsstykke eller føye flere rørseksjoner sammen. Det finnes for eksempel endesper-resystemer, eller skott, for stive dobbeltveggsrør, og disse beskrives spesielt i WO 96/36831 og WO 98/17940. Slike skott kan ikke sammenlignes med forplantningsstoppere, siden det elastiske materiale de lages av, ikke er i stand til å overføre spen-ningene som utøves mot det ytre rør på det indre rør. Within the area of double-walled metal pipes, various devices are known which are placed between the inner and outer coaxial pipes, and which are not intended to stop the propagation of a bulge, but rather to form spaces, serve as spacers or join several pipe sections together. There are, for example, end barrier systems, or bulkheads, for rigid double-walled pipes, and these are described in particular in WO 96/36831 and WO 98/17940. Such bulkheads cannot be compared to propagation stoppers, since the elastic material they are made of is not capable of transferring the stresses exerted against the outer tube onto the inner tube.

Også kjent i et helt annet område, nemlig det som innbefatter dobbeltveggete termo-plastrørkonstruksjoner, for eksempel fra dokumenter US 5 141 260 og US 4 786 088, er avstandsstykker i form av radialskillevegger mellom de to vegger, hvilke gjør det mulig å forhindre problemene knyttet til differensialekspansjonen av de to vegger, noe som kan forårsake aksialvridninger som disse avstandsstykker kan inneholde. Disse rørkonstruksjoner er ikke beregnet å skulle være neddykket, ei heller å skulle utsettes for et omgivende trykk som det som forårsaker radialbulefenomener. Disse rørkon-struksjoner er heller ikke beregnet å skulle vikles. Also known in a completely different area, namely that which includes double-walled thermo-plastic pipe constructions, for example from documents US 5 141 260 and US 4 786 088, are spacers in the form of radial partitions between the two walls, which make it possible to prevent the problems associated to the differential expansion of the two walls, which can cause axial twists that these spacers can contain. These pipe constructions are not intended to be submerged, nor to be exposed to an ambient pressure such as that which causes radial bulge phenomena. These pipe constructions are also not intended to be wound.

Den fremgår av denne kjente teknikk at det, spesielt takket være nærværende søker, er kjent å ha forplantningsstopperanordninger på dobbelveggete metallrør som frem-deles kan vikles, men på bekostning av en grad av kompleksitet i strukturen, og derfor en økning i kostnaden. It appears from this prior art that, thanks in particular to the present applicant, it is known to have propagation stop devices on double-walled metal pipes which can still be wound, but at the expense of a degree of complexity in the structure, and therefore an increase in cost.

Formålet med oppfinnelsen er å anordne en forplantningsstopperanordning for et dob-beltveggsrør som kan vikles, hvilken anordning er enkel å fremstille og å montere. The purpose of the invention is to provide a propagation stop device for a double-wall pipe that can be wound, which device is easy to manufacture and to assemble.

Formålet med oppfinnelsen oppnås innefor rammen av et dobbeltvegget metallrør som kan vikles, fordi stoppera nord ni ngen består av en tykk og rigid ringformet tverrskillevegg festet til det indre rør og til det ytre rør. The purpose of the invention is achieved within the framework of a double-walled metal tube which can be wound, because the stopper nor nine ngen consists of a thick and rigid ring-shaped transverse partition attached to the inner tube and to the outer tube.

En løsning er desto mer overraskende, ettersom den er spesielt enkel, men aldri er blitt vurdert, trass i oljeindustriens stadige behov, hvor dette behov er enda mer pres-serende siden operasjoner på dypere og dypere vann gjør forplantningsstoppere helt uunnværlige. A solution is all the more surprising, as it is particularly simple, but has never been considered, despite the constant need of the oil industry, where this need is even more urgent since operations in deeper and deeper water make propagation stoppers absolutely indispensable.

En tykk og rigid ringformet tverrskillevegg har i seg selv allerede vært kjent i lang tid, for eksempel fra det tidligere nevnte dokument US 3 768 269, men denne dreide seg kun om en mansjett på utsiden av det enkle rør, og forhindrer derfor ikke at røret spo-les opp. A thick and rigid ring-shaped transverse partition has itself already been known for a long time, for example from the previously mentioned document US 3 768 269, but this only concerned a cuff on the outside of the single pipe, and therefore does not prevent the pipe from wind up.

Tykkelsen av skilleveggen ifølge oppfinnelsen er typisk mindre enn 0,5 ganger rørets utvendige diameter, til forskjell fra de hittil kjente sperrer for et dobbeltveggsrør. Tykkelsen er til og med fortrinnsvis mindre enn 0,2 ganger nevnte utvendige diameter. The thickness of the dividing wall according to the invention is typically less than 0.5 times the outside diameter of the pipe, in contrast to the previously known barriers for a double-walled pipe. The thickness is even preferably less than 0.2 times said external diameter.

I én utførelse er skilleveggen sammenføyd med det ytre rør og/eller det indre rør ved hjelp av en hylse som har tilnærmet samme diameter som nevnte ytre og/eller indre rør og er festet til sistnevnte. Anordningen har fortrinnsvis et halvt tverrsnitt i form av en avlang H. For å unngå enkelte vanskeligheter ved inspeksjon av in s/tu-sveisene, kan den være laget av stål, for eksempel som en enkeltstøpning, og kan være sveiset til endene av rørene i røret. In one embodiment, the partition wall is joined to the outer tube and/or the inner tube by means of a sleeve which has approximately the same diameter as said outer and/or inner tube and is attached to the latter. The device preferably has a half cross-section in the form of an oblong H. To avoid some difficulties when inspecting the in s/tu welds, it can be made of steel, for example as a single casting, and can be welded to the ends of the pipes in the pipe.

Festingen av skilleveggen og/eller hylsen til rørene kan gjøres ved hjelp av sveising, liming eller til og med skruforbindelser. The attachment of the partition wall and/or sleeve to the pipes can be done by means of welding, gluing or even screw connections.

Ved vikling på trommelen vil det indre rør utsettes for meget høye lokale spenninger ved skilleveggen. Dette fenomen, som eventuelt kan resultere i sprekkdannelse i det indre rør, kan bekjempes ved gradvis og lokalt å øke tykkelsen av det indre rør i området som er satt av for skilleveggen. When winding on the drum, the inner tube will be exposed to very high local stresses at the partition. This phenomenon, which can eventually result in cracking in the inner tube, can be combated by gradually and locally increasing the thickness of the inner tube in the area set aside for the partition wall.

Røret ifølge oppfinnelsen kan benyttes ved store dyp, uten andre former for forplantningsstoppere enn de ovennevnte, og uten noen modifikasjon av røret (som for eksempel økning av tykkelsen av det ytre rør). The pipe according to the invention can be used at great depths, without other forms of propagation stoppers than those mentioned above, and without any modification of the pipe (such as, for example, increasing the thickness of the outer pipe).

Et annet aspekt av oppfinnelsen fremskaffer en anordning med en radialskillevegg for et stivt dobbeltveggsrør for transport av hydrokarboner, idet nevnte rør består av to, henholdsvis indre og ytre koaksiale metallrør atskilt av et ringrom, hvor dette rør er beregnet for meget store dyp, og hvor anordningen består av en tykk og rigid ringformet tverrskillevegg som forbinder en ytre metallhylse med en indre metallhylse med henholdsvis samme diameter som nevnte ytre og nevnte indre rør, idet disse hylser er innrettet for å sveises til henholdsvis det indre og det ytre rør, hvor forbindelse mellom den indre hylse og den ytre hylse anordnes ved hjelp av skruforbindelser. Another aspect of the invention provides a device with a radial partition wall for a rigid double-wall pipe for the transport of hydrocarbons, said pipe consisting of two, respectively, inner and outer coaxial metal pipes separated by an annulus, where this pipe is intended for very great depths, and where the device consists of a thick and rigid ring-shaped transverse partition which connects an outer metal sleeve with an inner metal sleeve of respectively the same diameter as said outer and said inner tubes, these sleeves being arranged to be welded to the inner and outer tubes, respectively, where the connection between the inner sleeve and the outer sleeve are arranged by means of screw connections.

Den indre hylse er fortrinnsvis aksialforskjøvet i forhold til den ytre hylse (det vil si at den indre hylse strekker seg forbi den ytre hylse på én side og er trukket tilbake på den andre) for å lette leggingen ved sveising, ved å begrense antallet sveiser. Denne skillevegganordning er spesielt fordelaktig for stive rør som ikke vikles, og som sam-menstilles offshore, siden den reduserer produksjonstiden. Den omgår problemene med mellomstykker som er nødvendige for en skillevegganordning i form av et enkelt stykke eller i form av to stykker som er sveiset sammen, og den har også den fordel at den gjør det mulig på enkelt vis å justere plasseringen av det ytre rør i forhold til det indre rør, noe som unngår produksjonsklaringer. The inner sleeve is preferably axially displaced relative to the outer sleeve (that is, the inner sleeve extends beyond the outer sleeve on one side and is retracted on the other) in order to facilitate laying by welding, by limiting the number of welds. This partition device is particularly advantageous for rigid pipes that are not wound, and which are assembled offshore, since it reduces the production time. It avoids the problems of spacers necessary for a partition device in the form of a single piece or in the form of two pieces welded together, and it also has the advantage of making it possible to easily adjust the position of the outer tube in relation to the inner tube, which avoids production clearances.

Ytterligere fordeler og trekk vil fremgå tydeligere ved lesing av den etterfølgende be-skrivelse av oppfinnelsen, med henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Figur 1 er et langsgående tverrsnitt av en del av et stivt dobbeltveggsrør utstyrt med en forplantningsstopper ifølge oppfinnelsen; Figurer 2, 3 og 4 viser skjematisk og i tverrsnitt tre trinn for montering av anordningen ifølge oppfinnelsen under produksjon av røret; Figurer 5 og 6 viser langsgående tverrsnitt av to andre utførelser av forplantningsstopperen ifølge oppfinnelsen; og Figur 7 viser to langsgående halvtverrsnitt av to varianter av anordningen vist på Further advantages and features will appear more clearly when reading the following description of the invention, with reference to the attached drawings, where: Figure 1 is a longitudinal cross-section of part of a rigid double-walled pipe equipped with a propagation stopper according to the invention; Figures 2, 3 and 4 show schematically and in cross-section three steps for mounting the device according to the invention during production of the pipe; Figures 5 and 6 show longitudinal cross-sections of two other embodiments of the propagation stopper according to the invention; and Figure 7 shows two longitudinal half-sections of two variants of the device shown on

figur 1. figure 1.

Det stive dobbeltveggsrør 1 med lengdeakse A, delvis vist på figur 1, omfatter en indre vegg eller rør 2 ("strømningsrøret"), hvis diameter og materialtype er valg i henhold til fluidet som strømmer i nevnte indre rør, spesielt i henhold til temperatur og trykk i nevnte fluid, og en ytre vegg eller rør 3 ("bærerøret") som er trædd på utsiden av det indre rør 2. Det ytre rør 3 har som regel en utvendig diameter D som er større av dimensjon enn det indre rør 2 for å gjøre det mulig å plassere varmeisolasjon i ring rom met 5, og har en tykkelse som gjør det mulig å motstå det hydrostatiske trykk som utøves mot nevnte ytre rør 3. Det stive rør 1 innbefatter vanligvis avstandsstykker (ikke vist) som er festet til ytterveggen 4 av det indre rør, og som er satt fast i ringrommet 5 anordnet mellom det ytre rør 3 og det indre rør 2. The rigid double-wall pipe 1 with longitudinal axis A, partially shown in Figure 1, comprises an inner wall or tube 2 ("the flow tube"), whose diameter and material type are chosen according to the fluid that flows in said inner tube, especially according to temperature and pressure in said fluid, and an outer wall or tube 3 (the "carrier tube") which is threaded on the outside of the inner tube 2. The outer tube 3 usually has an outer diameter D which is larger in dimension than the inner tube 2 for to make it possible to place heat insulation in the ring space met 5, and has a thickness that makes it possible to withstand the hydrostatic pressure exerted against said outer tube 3. The rigid tube 1 usually includes spacers (not shown) which are attached to the outer wall 4 of the inner tube, and which is fixed in the annulus 5 arranged between the outer tube 3 and the inner tube 2.

Forplantningsstopperanordningen 10 omfatter i alt vesentlig en ringformet skillevegg 11 festet til rørene 2 og 3. Tykkelsen E på skilleveggen er ganske liten sammenlignet med diameteren D, for eksempel ca. én til to tiendedeler av D. I én utførelse er E = 30 mm og D = 270 mm. The propagation stopper device 10 essentially comprises an annular partition wall 11 attached to the tubes 2 and 3. The thickness E of the partition wall is quite small compared to the diameter D, for example approx. one to two tenths of D. In one embodiment, E = 30 mm and D = 270 mm.

Skilleveggen 11 er et stykke med en kort ytre hylse som har tilnærmet samme tykkelse og diameter som det ytre rør 3. Skilleveggen 11 er skrudd på utvendige gjenger 13 på en indre hylse 14 som har tilnærmet samme tykkelse og diameter som det indre rør 2. Gjengene 13 er imidlertid anbrakt midt i et område 15 av hylsen, hvis tykkelse gradvis øker mot utsiden og mot midten. Hylsene 12 og 14 er festet til det indre 2 og det ytre 3 rør ved hjelp av sveiser 16 og 17. Gjengene 13 er med fordel ACME-type gjenger (trapesgjenger), hvilke er mye brukt i oljebransjen for å sammenføye rørseks-joner, og gir god belastningsoverføring. Gjengene 13 kan være plassert på en hvilken som helst del av skilleveggen 11, ikke nødvendigvis på det punkt hvor den er festet til den ene eller den andre av hylsene. The partition wall 11 is a piece with a short outer sleeve which has approximately the same thickness and diameter as the outer tube 3. The partition wall 11 is screwed onto external threads 13 on an inner sleeve 14 which has approximately the same thickness and diameter as the inner tube 2. The threads 13 is, however, placed in the middle of an area 15 of the sleeve, the thickness of which gradually increases towards the outside and towards the centre. The sleeves 12 and 14 are attached to the inner 2 and the outer 3 pipes by means of welds 16 and 17. The threads 13 are advantageously ACME-type threads (trapezoidal threads), which are widely used in the oil industry to join pipe sections, and provides good load transfer. The threads 13 can be located on any part of the partition wall 11, not necessarily at the point where it is attached to one or the other of the sleeves.

Den indre hylse 14 og den ytre hylse 12 er fortrinnsvis aksialforskjøvet (for eksempel med 100 mm) for å lette montering, som nå vil bli forklart på figurer 2 til 4. Dobbelt-veggsrøret produseres på kjent vis ved å sammenføye en seksjon med en bestemt lengde (for eksempel 12 m). Når en stopper må settes inn, ved ca. hver 200 m av røret, starter prosessen med å sveise den gjengete indre hylse 14 til det indre rør 2 (figur 2) ved 16. Sammenstillingen som består av skilleveggen 11 og den ytre hylse 12, skrus på dette, og den ytre hylse 12 sveises på det ytre rør 3 ved 17. The inner sleeve 14 and the outer sleeve 12 are preferably offset axially (for example by 100 mm) to facilitate assembly, as will now be explained in Figures 2 to 4. The double-wall pipe is produced in a known manner by joining a section with a particular length (for example 12 m). When a stopper must be inserted, at approx. every 200 m of the pipe, the process starts by welding the threaded inner sleeve 14 to the inner tube 2 (Figure 2) at 16. The assembly consisting of the partition wall 11 and the outer sleeve 12 is screwed onto this, and the outer sleeve 12 is welded on the outer tube 3 at 17.

Siden den ytre hylse 12 er forskjøvet i forhold til den indre hylse 14, er det ikke nød-vendig å bruke et mellomrør (to halvhylser) for å føye den ytre hylse 12 sammen med det ytre rør 3. Det vil forstås klart og tydelig at når anordningen består av et enkelt stykke eller av flere sveisede stykker, vil et mellomrør være nødvendig, idet den ytre hylse 12 er kortere enn den indre hylse 14 for å gjøre det mulig å sveise den indre hylse 14 til det indre rør 2. I tillegg muliggjør skruanordningen optimal justering av plasseringen av den ytre hylse 12 i forhold til det ytre rør, og den gjør det derfor mulig å oppta eventuelle produksjonsklaringer. Since the outer sleeve 12 is offset in relation to the inner sleeve 14, it is not necessary to use an intermediate tube (two half sleeves) to join the outer sleeve 12 together with the outer tube 3. It will be clearly understood that when the device consists of a single piece or of several welded pieces, an intermediate pipe will be necessary, the outer sleeve 12 being shorter than the inner sleeve 14 to make it possible to weld the inner sleeve 14 to the inner tube 2. In addition the screw device enables optimal adjustment of the position of the outer sleeve 12 in relation to the outer tube, and it therefore makes it possible to accommodate any production clearances.

Skilleveggen kan også være sveiset ved gjengene for å sikre lekkasjetetthet, idet denne sveis ikke behøver å ta belastningene, og derfor er enkel å lage. Deretter trekkes det indre rør 2' i en ny rørseksjon ut, ved å løsgjøre det fra det ytre rør, i en lengde som er tilstrekkelig til å gjøre det mulig å sveise det ved 16 til den indre hylse 14 av stopperen som er montert (figur 4), idet det ytre rør 3' (vist med stiplede linjer) av den nye seksjon så trekkes tilbake over det indre rør 2' som akkurat er blitt sveiset, for så å sveise det ved 17' til den ytre hylse 12, og prosessen kan fortsette med vanlig produksjon av flere rørseksjoner til neste forplantningsstopper monteres. The partition can also be welded at the threads to ensure leakage tightness, as this weld does not need to take the loads, and is therefore easy to make. Next, the inner tube 2' of a new tube section is drawn out, by detaching it from the outer tube, to a length sufficient to enable it to be welded at 16 to the inner sleeve 14 of the stopper which is fitted (figure 4), the outer tube 3' (shown in dashed lines) of the new section being then drawn back over the inner tube 2' which has just been welded, then welding it at 17' to the outer sleeve 12, and the process can continue with normal production of several pipe sections until the next propagation stop is fitted.

Stopperen som beskrives ovenfor, er i sin helhet laget av stål (eventuelt i ulike kvali-teter for den indre hylse og den ytre hylse), og kan utgjøre en varmebro mellom dob-beltrørets utvendige miljø og det indre rør. Rett ved hver sperre kan denne varmebro skape en kuldeflekk som fører til dannelsen av parafinvoks. For å unngå dette problem kan det mellom de isolerte deler av dobbeltrøret dannes en varmeisolasjon basert på keramikk. The stopper described above is entirely made of steel (possibly in different qualities for the inner sleeve and the outer sleeve), and can form a thermal bridge between the double tube's external environment and the inner tube. Right at each barrier, this thermal bridge can create a cold spot that leads to the formation of paraffin wax. To avoid this problem, a thermal insulation based on ceramics can be formed between the insulated parts of the double pipe.

I denne hensikt kan skilleveggen 11 (figurer 5 og 6) lages av keramikk og hylsene 12 og 14 av stål. Skilleveggen kan limes til rørene med et anaerobt klebemiddel som sik-rer lekkasjetetthet. Utførelsen på figur 5 har beholdt stålgjenger 18 som går i inngrep med gjengene 13 på den indre hylse 14, mens stopperen 10 i utførelsen på figur 6 er laget i ett stykke ved direkte å binde skilleveggen 11 til hylsene 12 og 14. Det kera-miske materiales termiske ledningsevne må være mindre enn 0,5 W/(Km) og fortrinnsvis mindre enn 0,2 W/(Km). For this purpose, the partition wall 11 (figures 5 and 6) can be made of ceramic and the sleeves 12 and 14 of steel. The partition wall can be glued to the pipes with an anaerobic adhesive that ensures leakage tightness. The embodiment in Figure 5 has retained steel threads 18 which engage with the threads 13 on the inner sleeve 14, while the stopper 10 in the embodiment in Figure 6 is made in one piece by directly tying the partition wall 11 to the sleeves 12 and 14. The ceramic the material's thermal conductivity must be less than 0.5 W/(Km) and preferably less than 0.2 W/(Km).

Figur 7 viser to alternative former av utførelsen på figur 1. Øvre del av figuren viser tilfellet hvor skilleveggen 11 er sveiset direkte til hylsene, henholdsvis den ytre hylse 12 og den indre hylse 14 (eller t.o.m. til selve rørene), og nedre del av figuren viser tilfellet hvor hele anordningen 10 er produsert som en avstøpning som innbefatter hylsene 12, 14 og skilleveggen 11. Disse to utførelser muliggjør imidlertid ikke den fordelaktige montering som på figurer 2 til 4, og krever bruk av en mellomliggende forbindelsesdel som vanligvis består av to halvhylser, noe som vil innebære ekstra sveising, det vil si to langsgående sveiser og én rundsveis. Figure 7 shows two alternative forms of the embodiment in Figure 1. The upper part of the figure shows the case where the partition wall 11 is welded directly to the sleeves, respectively the outer sleeve 12 and the inner sleeve 14 (or even to the pipes themselves), and the lower part of the figure shows the case where the entire device 10 is produced as a casting including the sleeves 12, 14 and the partition wall 11. However, these two designs do not enable the advantageous assembly as in figures 2 to 4, and require the use of an intermediate connecting part which usually consists of two half-sleeves , which will involve additional welding, i.e. two longitudinal welds and one circular weld.

Claims

1. Device (10) with a radial partition wall (11) for a rigid double-wall pipe (1) for transporting hydrocarbons, said pipe consisting of two coaxial metal pipes, respectively an inner pipe (2) and an outer pipe (3), which is separated by an annular space (5), as this pipe (1) is intended for very great depths, characterized by the fact that the device consists of a thick, rigid, annular and transverse partition (11) which joins an outer metal sleeve (12) with a inner metal sleeve (14) of the same diameter as said outer tube (3) and said inner tube (2) respectively, where these sleeves are designed to be welded to the inner tube (2) and the outer tube (3) respectively, the connection being between the inner sleeve (14) and the outer sleeve (12) is provided through a screw connection (13).

2. Device according to claim 1, where the inner sleeve (14) is axially displaced in relation to the outer sleeve (12).

3. Device according to claim 1 or 2, where the thickness E of the partition (11) is less than 0.5 times the external diameter D of the outer tube and preferably less than 0.2 times this diameter.

4. Device according to any one of the preceding claims, where the partition wall (11) is attached to the inner tube or to the inner sleeve in an area (15) of the latter which has a thickness which gradually increases towards the outside.

5. Device according to any one of the preceding claims, where the partition wall (11) is attached to at least one of the inner (2) or the outer (3) pipe, or to the inner (14) or the outer (12) sleeve by welding, by gluing or by screwing.

6. Device according to any one of the preceding claims, where the partition wall (11) is made of a material which is mechanically strong and which is a poor heat conductor, such as a ceramic material.